[发明专利]阿拉伯胶组分分级方法及得到的产品和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种阿拉伯胶组分分级方法，特别是涉及一种通过混合阿拉伯胶和其它生物高分子，使其在临界浓度以上时发生液-液相分离，并使阿拉伯胶发生自发分级的方法。分级后使得阿拉伯胶的不同级分富集在不同相中，从而产生具有不同功能性的产品。

背景技术

阿拉伯胶是一种分泌于植物枝干受伤处的天然树胶，主要来自于豆科的阿拉伯胶属，尤其是Acacia Senegal和Acacia Seyal两种。阿拉伯胶广泛应用于不同的工业中，主要充当着乳化剂、稳定剂、增稠剂、粘合剂、胶囊原料、糖衣原料和糊化剂。

阿拉伯胶的结构非常复杂，包括支化的多糖部分和蛋白质部分。研究表明阿拉伯胶具有三种主要组成：高分子量的阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGP)、阿拉伯半乳聚糖（AG）和糖蛋白（GP），他们分别大约占阿拉伯胶总量的10%、90%、1%，(Randall et al.,Food Hydrocolloids,1988,2,131;Randall et al.,Food Hydrocolloids,1989,3,65)。不同的组成对应于阿拉伯胶不同的功能，例如，阿拉伯半乳聚糖蛋白（AGP）是阿拉伯胶的乳化活性的主要成分，主要提供界面活性和乳液的稳定性，(Williams et al.,Handbook of Hydrocolloids,2000,155)。

阿拉伯胶在工业应用中的主要问题是性质和功能性的不稳定。该不稳定性至少部分是因为组成的不稳定造成的。有两种途径解决这种问题，第一种是对阿拉伯胶进行修饰，增加功能活性成分所占的比例，使其达到或者接近饱和程度；第二种是对阿拉伯胶的主要功能活性成分进行分级收集，通过控制功能活性成分的使用量达到稳定、优化的使用效果，这提供了一种高效利用阿拉伯胶的方法(Underwood et al.,Journal of the Science of Food and Agriculture,1994,66,217)。

US6,841,644(Phillips et al.)和US/GB7,462,710B2(Al-Assaf)是通过辐射和加热对阿拉伯胶进行改性的两种方法，他们通过增加阿拉伯胶的分子量和AGP的含量获得了一种或几种提升性能后的阿拉伯胶，但是没有对产品进行分离和分级。而且过度的改性会带来负面的效果，例如降低水溶性和降解阿拉伯胶。

US 6,977,045B2(Lorraine et al.)和EP 0185458A2(David et al.)报道了多聚物的分级分离和水溶性生物高分子的分级分离。US 6,977,045B2说明了通过控制盐浓度和温度来诱导多聚物分离成多相的分级现象。EP 0185458说明了通过选择溶剂和碱来诱导携带酸性基团的水溶性高聚物的分级现象。然而他们都没有利用另一种物质去诱导相分离从而达到分级的目的。

在非专利性文章中，有些研究者(Edelman et al.,Biomacromolecules,2001,2,1148-1154,Edelman et al.,Macromolecules,2003,36,7783-7790,Edelman et al.,Physical Review E,2003,67,021404and Loret et al.,Food Hydrocolloids,2005,19,557-565)报道了明胶和右旋糖酐、聚环氧乙烷和右旋糖酐、麦芽糊精和明胶混合体系诱导的相分离行为和分级现象。然而所有的这些文章都没有研究阿拉伯胶，并且没有对相关分级产品的应用价值进行评估。

而且，目前现有的阿拉伯胶改性技术为热改性和辐射改性，这两种方法虽然都能制造出较好的阿拉伯胶改性产品，但是是以牺牲阿拉伯胶的某些特性为基础的，例如溶解性的降低。而且在上述改性过程中伴随着阿拉伯胶分子之间的聚集，使较小的级分聚合成分子量较大的级分，在此过程中有可能会破坏阿拉伯胶的天然结构和性质。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种运用相分离的方法将水溶液中的阿拉伯胶分级的方法。该发明的方法是纯粹的物理过程，对于阿拉伯胶的天然化学结构没有进行任何改变，甚至都没有任何组分发生物理上的联合和聚集，这个方法只是改变了阿拉伯胶中不同级分的比例。

为达上述目的，本发明提出一种阿拉伯胶组分分级方法，在发生相分离的临界浓度范围内，将阿拉伯胶与一种或多种生物高分子在水中混合，形成阿拉伯胶和生物高分子的混合水溶液，通过静置或离心作用或者是在加热的条件下静置或离心作用，混合水溶液发生液-液相分离，使阿拉伯胶的不同组分发生分级。